Tags: электротехника транспортирование, распределение и хранение жидкостей и газов установки, оборудование и аппаратура стандартизация продукции, процессов, мер, весов и времени стандарты технические требования нормы и правила рекомендации электромагнетизм гидравлика гидравлические расчеты стандартизация пневматика электромеханика
Year: 1980
УДК 621.318.5.001.24: Группа ТЗК^
621.646.2-522/Э8$.7»вДЗе — ‘V ~~
отраслевой стандарт.
I > « I I ,.. ......г »щ |[1 н иц ! J и _ iTi 1. I, I
ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ RHEB- ОСТ 92^9376-80
МАГИЧЕСКИХ И ГИДРАВ-
ЛИЧЕСКИХ ШПАКОВ
Методика расчета Взамен
ПисьмомМинистерства»
от 28 цойбря 1980г» Ш ИП-572 Срок введения установлен
с X января 1982 года
Настоящий стандарт распространяется на электромаг-
ниты пневматических и гидравлических клапанов, праднаенв-
ченных для работы в пневмогидравлических системах изделий
отрасли.
Стандарт устанавливает методику расчете основных .
параметров электромагнитов о плоскими я коническими стопа-
аа. ; -
г
(г)
цро&ерен & (Ф&Чг
Издание официальное
©
/ ‘
СРВ 7&2O
110(83
21-22-г/г~
Перепечатка коодрецеяа
е ____________________________1
", " '"« » ' ! V Г '
OCT 92-9576-80 Диет 2
I .ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА РАСЧЕТА
I.I. Расчет производится с целью определения конст-
руктивных размеров и обмоточных данных электромагнитов,
которые отвечают заданным условиям работы пневматических
и гидравлических клапанов, типы и основные параметры ко-
торых определены ОСТ 92-8874-77, и ОСТ £2-9079- ?9т
1.2. Задача расчета состоит в выборе и проверке
правильности выбора параметров, влияющих на работоспособ-
ность электромагнита:
геометрических размеров якоря и магнитопровода;
обмоточных данных;
действительной установившейся температуры перегрева
катушки;
времени"срабатывания.
Проверка правильности выбора параметров производится
с учетом данных, оговоренных в ОСТ 92-9224-79 "Электромаг-
ниты электроклапанов. Типы и основные параметры”.
Пример расчета электромагнита приведен в справочном
приложении I.
«Г
2/- 222/80
OCT 92-9376-80 Даст 3
2 . ИИОДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКП>ОЦАГНИТА
2.1. Определение конструктивного факторе
2,1.1. Конструктивный фактор Кф определяется по формуле
' КФ='^5^ <r‘V" (н’/„), (1)
°F
где Q3Ksi<)P ” потребное усилив электромагнита, кто (Н);
8р - рабочий воздушный зазор, к;
к. - коэффициент запаса по силе»
К3 принимать равным:
1,5 ♦ 2 - для быстродействующих электромагни-
тов с временем срабатывания Т < 0,05 с;
1,2 4 1,5 - для остальных электромагнитов;
Р - сумма сил, действующих не якорь электромагните
череэ исполнительный механизм и определенных
в результате силового расчета пневмо (гвдро)-
КЛ8П8Н8, КГСХН).
2*2» Определение формы электромагнита
2.2* 1 «По полученному значению величины конструктивного
фактора КФ определяется форма электромагнита (форма яко-
ря цетола) электромагнита).
Значения КФ и формы якорей (стопов) для различных
электромагнитов приведены в табл. I.
21- 222/$0
I
OCT 92-9376-80 Лист 4
2.3. Выбор величины магнитной индукции в рабочей
воздушном зазоре
2.3.1«Величина магнитной индукции в рабочем воздушном
зазоре определяется по зависимостям Bp « f(КФ)» приведен-
ным на черт. I. -
у
г
OCT 92-9376-80 Диет 5
0С7 92-9376-80 Лист 6
2.4. Определение соотношений геометрических размеров
катушки электромагните
' . 2.4.1 Соотношение геометрических размеров катушки электро-
магните определяется по зависимости (см.черт.I) ’
*-=/(КФ),
к
где ' ttt - длина катушки электромагнита* м;
высота катушки электромагните* м
2.5. Определение радиусе якоря электромагнита
2.5.1. Эквивалентный радиус якоря электромагнита с
плоским стопом определяется по формуле
ИЛЮаи м
ГвТ---- М
rt
лэ
(3)
Озм
8
3
где » I - относительная магнитная проницаемость воздухаj
jie в 4т • 10“7 - абсолютная магнитная проницаемость
‘ вакуума, —)♦
2.5.2. Эквивалентный радиус якоря электромагнита о
коническим стопом определяется по формуле
2
и
8
I
9?
ЯЭ
• 9f81
~5-------- М
21-222/М
!Л!
92~9376-8G -60 Лист 7
где Q?H »"с0$дЭгс * ~ эквивалентам усилие ?„.хэглещтромагн1
; °’ Т кгс(Н);
0Эи- потребное усилие электромагнита, ktczvc (Н);
У - угол конусности.
град. .
2.5Л. Действительный радиус якоря ич.
о учетом различных отверстий ( под пружину, г~ _ техно-
логических) в нем определяется по формуле
1*1 / ,
I
ж
i
2.6. Определение суммарной намагничивающем-.- . силы
ингушки электромагнита
2.6.1* Суммарная намагничивающая сила кал:чкахушки элек-
тромагнита с плоским стопом определяется по i>\;и$дрмуле
*
А. (5)
' • Г* Г* * - V
fi
i
2.6.2. Суммарная намагничивающая сила югукатуижи элек-
тромагнита с коническим стопом определяется по формуле
р = т u,= K А
х " ет ЛЛ ’
где 120~ ток в катушке электромагнита при ^.:щвормэльных
условиях ($s 20%), А;
OCT 92*9376-80 r-vU Диет 8
W - количество витков провода катушки;
КсТ= 1,15 4 1,3 - коэффициент, учитывающихz . падение
намагничивающей силы в стали и фиксированных
воздушных зазорах при начальном рабочеос.^ воз-
душном аазоре 5р= 0,4 • 10“^ 4 1,8 ^*8 ДО"5 м.
Меньшему значению 8р соответствует г -пгманьшее
значение Ксх;
Зр = Sp cos2 у - эквивалентный рабочий вох^оздуш-
ннй зазор; м.
*
2.7. Определение высоты и длины катушки электромагнита
1 2.7 Д. Исходя из уравнения установившейся температурку? *
перегрева катушки электромагнита
. •' (6)
и учитывая соотношение 1К®Ы1К, из форнулн (6)
получим значение высоты катушки по формуле
, (7)
где “Р10^+ в<(^д«п“'®)] - удельное сопротивление^ние
< провода кДтушки при допустимой температура': о-
нагрева, Ом.м;
р20 “ удельное сопротивление провода при темпергтиу: ту-
ре # « 20°С.
Bps «iraepaiypo & 2D°C дня недяого г провода
а “ 0,0ПЯ . Ю“е 0к.и;
a OCT 92-9376-60 Лист 9
<X = 0,00425 - температурный коэффициент сопротив-
ления меди, l/te; ' '
ТА - коэффициент длительности включения электромаг-
-нита*
При предварительном расчете принимаем длитель-
ный режим включения Т = I ( допускается
принимать Тд<< I, исходя из опыта проектиро-
вания);
значение суммарной намагничивающей силы, опре-
ленной по формуле (5);
- установившаяся температура перегрева катушки.,
выбираемая из условия Фу.*46 У^цоп>
^аоя “ Д0ПУстим8а температура нагрева, определенная
техническим заданием на электромагнит, либо
стойкостью материалов, применяемых в электро-
магните, °C;
я Ктн+ Ктв - коэффициент теплоотдачи, Br/ir.°C;
Кти= 9,5 [1 + 0,006 (5^-9)] - коэффициент
теплоотдачи с наружной повррхности катушки,
Вт/м2*^;
Ктж ж Кти - коэффициент теплоотдачи с внутренней
поверхности катушки для электромагнитов с
расходом рабочего тела через внутреннюю по-
. лость, Вт/м^Л; .
р ж О - для катушек, имеющих изоляционный каркас
из материала, плохо проводящего тепло (с
коэффициентом теплопроводности
Л «0,4 + 0,7 Вг/х Л)$
д‘.... " и-ггг/го
ОСТ 9Э-9576-Э0 .лист 10
Инв. X подл. Подпись и дата Взам. инв. К Инв. дубл. Подпись и дата
85Я/19-8/ ЛиГ /8ozsf ’
£ а 0,9 - для бескаркасных бандажированных
катушек;
« 1,7 - для катушек, намотанных на металлический
каркас;
х ж dr w
° —г:—:----- - коэффициент заполнения катушки;
dr - диаметр провода по пади, и;
W - количество витков проводе катушки;
1^ - длина катушки электромагните, и.
При предварительном расчете рекомендуемое эначение
коэффициента заполнения катушки
fK * 0,5 - при применении провода катушки с много-
слойной изоляцией (ПЭВ-2, ПЭЛ9, ПЭЛЕЮ);
fK = 0,6 - при применении провода катушки с одно-
слойной изоляцией (ПЭЛ, ПЭТ, ПЭВ-1).
Длина катушки электромагнита
VbhK М, (8)
где Ь - соотношение геометрических размеров катушки
из формулы (2).
2JL Определение количества витков провоз
электромагнита
£•&»!• Количества витков провода катушки
ПО формула
₽•
Wb Jjl.
I»
При повторных включениях эдактромагнкта в
даря® его под напряжением, а иедоватальао, j
ратуре электромагнита, превышающей температуру
щей среда, при которой было произведено первое
ваше при токе в катушке равном , валичиЕ
расчета количества витков по формуле (9) еле;
радамять исходя из следующего:
ист 92-9376-80 Лист Х2
Ц»аж" максимальное напряжение на электромагните, В
- ток в кату иве при минимальном энэченим тем-
пература, А;
- температура нагреве электромагнита перед
' : повторным включением, %.
i
2.9. Определение диаметра провода катушки
2.9.1 .Расчетный диаметр провода бедиязрляоди. определяет-
ся по формуле
н
w S.
ГКО
• а» :
провода, м2,
площадь сечения меди
к
длина провода катушки, м;
DK ® Dm+2Jk*2ij+2^k - диаметр каркаса катуш-
ки, м;
Dfl » 2гя -диаметр якоря электромагнита, м;
8К “ толщина стенки каркаса электромагнита, м.
Выбирается конструктивно или по результатам
прочностного расчета (черт.2).
Примем диаметр проведа без изрляоди dr ближай-
ший к расчетному диаметру drp из ряда диаметров
провода необходимой марки.
21-222/20
&!/!/ _______________________
И|». * подл. Подпись и дата Взим.ицв. X Инв. *' оубл. Подпись и дата
________ZZLZZZZZZ1
OCT 92-9376-80 Zee» 13
Определив иоличемво слоев провода катупкн как
пс = (12)
Ом»
а количество рядов проводе катушки
V -Ь- , (13)
о из
где Ку - коэффициент укладки. Для рядовой намотки,
выполненной не автоматах и полуавтоматах
Ку« 0,9 * 0,95;
- диаметр провода dr в изоляции, м,
получим расчетное количество витков
wp = ncnp, (14)
причем должно быть выполнено условие
-$-=0>1.1.
При невыполнении этого условия необходимо повторить
расчет с п. 2.3, приняв величину Вр меньие первоначальной
H8 5 ♦ 10%.
Рекомендуемые значения плотности тока •
j =(5 ♦ I5M0e А/м2 - для продолиительного режима;
j =tt5 ♦ 30)- W6 А/м2 - для повторно-кратковремен-
ного режима;
j = (30 » ТОНР^А/м2 - для кратковременного режи-
ма при t < М 5 о;
В
, 21-222/20 ' ' ’ ’
OCT 92-9-376-80 Лист 14
• 6^’ 2
j = (70 ♦ 100)10 A/mz - для кратковременного ре-
2«10. Определение основных конструктивных размеров
электромагнита
2.10.1♦Основные конструктивные размеры электромагнита при-
ведены на черт. 2.
а
ё
3
ж
5
&
в
s
Стоп
Якорь
КДЖ
I
£
।
Черт. г
£
’О
ОСТ 92-9376-80 Лист 15
2.10.2. Длина окна под катушку определяется по
формуле ..
к к
X
где д1к" толщина изоляции катушки с ее торцев, м
.2.10.3. Длина части стопа, входящего в катушку,
определяется по формуле
м
(16)
2
величина вхождения якоря в
’ #
катушку, к.
s
ж
1
2.10Л. Высоте окна под катушку определяется по
формуле
ОК
И*
(17)
3
$
где дКк- толщина изоляций между каркасом и кэтушкой, м
$и> - толщина изоляции внешней поверхности катуш-
ё
2
X
2.10.Ф. Внутренний радиус кожуха электромагнита ол-
ределяется по формуле '
(
»
• И. ; ' (18) "
IO Я к си v * .
* » 4 * ’’ *
2.10. £ Вэружннй радиус ЕО.-ухс алектромагнита опре-
деляется по формуле - ’•*
&-222/М
(19)
Iilitn. У Шь I il<unnw» и чата IHjum.имв. X llbm. -у<м. I Подами, и дата
t
5
*
\
i
ОСТ 92-3376-30 Диет К ’
I
i
- площадь сечения
якоря» ж2.
ЗЛО.?» Ширина фланцев каркаса электромагнита опре^
делается по формуха
2Д0«8* Длине обраеухэдей кожуха электромагнита опре-
деляется по формул»
I
кож
M.
2Д0»9« Толщина кокухэ электромагнита определяется
по формуле
7
Гл*. * Гт- * Г»гж м
КОМ КН кв
Остальные геометрические размеры электромагнита вз-
бирается конструктивно, исходя из особенностей проектируй-
енога электромагнита»
2»П* Определение коэффициенте рассеяния магнитного
потока
~ электромагните с плоским стопом^
2Л1.1 •Коэффициент рассеянинмагнитного потока гопредедяс тся
но формуле • .
[W4J|;
2Д12. Коэффициент рассеяния магнитного потока для элек-
тромагнита с конический стопом определяется по формуле .
21-222./SO
Илл. № подл. Подпись и дата И мм. мт. Я Ии». S дубд. Подпись и ;urru
4Ste.it /4 0X4 ’ ’ _____
> OCT Э2-Ю76-80 Диет 17
2Д& Определение веягаян магнитной проводимости
рабочего зазора ‘
гЛЗЛ^ Величина магнитной проводимости.рабочего зазоре
дкя плоского стопа определяется по формуле
к
<»)
2 Л2»2« Валжчжпз магнитной проводимости рабочего зазора
даш конического стопа определяется по формула
м/а (ги) (25)
^уОр-СОЗ-у.
2ДЗ« Определение угиа наклона прямой одгегничнва~
пая рабочего зазора
2J3.I« Xros наклона прямой намагпичнваиия рабочего за-
зора определяется по формуле
‘Лввгс4[^й® грав11
где M(F) - масштаб по оса ( F)> -^г ;
М(Ф) - касжтаб по оси (Ф)> *
ОСТ 92-9376-80 Лист 18
2.14. Построение кривой намагничивания для стали
иагнитопровода и фиксированных зазорив
2.14.1.данные и расчеты для построения кривой приведены
в табл. 2. аскиз иагнитопровода приведен на черт* 3.
а
I
Я
s
Лг
Черт. 3
*?
**
a
a
a
8
2Г-222/&
t5g/V JMiX-
1 Ипв. X под*. Подпись и дата Вэам.ипв. N
цог. а Ияв. ' тубл. । Подпись и дата
>r
Таблица 2
Части магнитопровода hj । , г° 1 , длина силовой линии 1, и Площадь сечения S, м4 Поток в рабочем зазоре Ф4,В5 Поток в магнито- проводе и фикси- рованных зазорах 5<Ц,Ь5 Индукция в,“т Напряжен- ность нЛ Намагничи- вающая сила Fg,A V '
s! Якорь и стоп 1, С*1 (фЛ (®ФД *0* tn sS Н ₽Q Hi
Корпус s2 (ФД ИА р (6ф»\ st Hi fj"-- Hi k
I фиксированные воздушные зазоры 1 4 1 f S., (фД («ФА —• — с Л c4i ’ гЭе Г %" Aj,
Д2 (ФД («ФД
а» (ФЛ (6ФД — —
ОСТ 9*9376-80 Ласт 19
Примечание. Значение напряженности орать на графиков намагничивания сталей и сплавов
^приложение 2)*
OCT 92-9376-60 лист 20
Намагничивающая сила
Задаваясь несколькими значениями (4^)-, получаем
несколько значений намагничивающей силы Расчеты
. для каждого значения (4^)- целесообразно свести в таб-
лицу. По этим значениям строим кривую намагничивания
магнитопровода электромагнита.
Кривея намагничивания приведена не черт. 4.
Из графика (см. черт.4) получаем для рабочей точ<
«И А Fct»» и ф#.
<•
2.15 » Определение величины магнитной индукции в ра-
бочем воздушном зазоре
Р
2.I5.I. Величине магнитной индукции в рабочем воз-
душном зазоре электромагнита с плоским стопом определяет-
- ся по формуле \
I
I
, BS/n8 (Т). (27)
S-
t
1м
2«15»2* Величина магнитной индукции в рабочем воз-
душном зазоре электромагнита с коническим стопом опреде-
ляется по формуле
1
i
2
$
«'в
Ы/и* (Т). (28)
S
27-222 Да
OCT 92-9376-80 Лист 2X
21-222/go
OCT 92-9376-80 Лист 22
2.16 . Определение начальной силы электромагнита
2*16.1. Начальная сила электромагнита с плоским стб-
пом определяется по формуле
*
М(г«'Еп«т.) кгс (29)
н):
2*16.2* Начальная сила электромагнита с коническим
стопом определяется по формуле
t 1 2. / Л
&=2^н;9,й Ч мс <30>
-- B,x(t/-Sr’oT,)cos2a> н).
\ эм ° ' я 1-1 t0Tt 7 /
Величина начальной силы электромагнита должна пре» ‘'
восходить величину потребного усилия электромагнита* ио
не более* чем на 10%, т*е*
Q>(iUi)Qsn,
Q»m=(hi,0q;o.
При величине начальной силы электромагните менълей
величины потребного усилия электромагнита* т*е* *
Q>Q«.
необходимо повторить" расчет о п. 2*5* приняв величину Вр
меныое первоначальной на 5 «э
OCT 92-9376-80 дИст 23
2.17• Определение действительной установившейся тем-
пературы перегрева катушки электромагнита
2.17.!•Действительная установившаяся температура перегрева
катушки определяется по формуле
£ (1-ёт") °C
Удейсть Удл\ '
(31)
r/r/ // ______________________
Ии», M подл. Подпись и дата Клим. нив. Я Ипв. ^убл. Подпись и дата
3S^//3*9i
где — - установившаяся температура перегре-
т к ва длительного режима, °C;
рк = ЦпаДср ~ мощность, потребляемая катушкой, Вт;
максимильное значение напряжения, В;
- среднее значение тока, д;
• значение тика при допустимой температуре наг-
рева, А;
*%> s Тц ~ среднее значение коэффициента теп-
лоотдачи, Вт/м^.°С;
Кт - значение коэффициента теплоотдачи при темпере-
туре го°с, Вт/к2.°C;
значение коэффициента теплоотдачи при допусти-
мой температуре нагрева, вт/м^Л;
SK *• сумка внутренней и наружной поверхности
охлаждения катушки,
- время нахождения электромагнита во включенном
состоянии* с;
21-222/£о
OCT 92-9576-80 Лист 24
Тм - постоянная времени нагрева катушки, с.
Для приближенных вычислений упрощенное выражение
постоянной времени нагреве катушки
Сити-ь сюти^кпссттст
кт SK
где ст- теплоемкость меди провода катушки,
м м
С,
ст- теплоемкость
» из я
ки, 4^-;
изоляционных материалов катуш-
ст- теплоемкость
ст ст
стали магнитопровода,
Дж
°C ’
Кл - коэффициент, учитывающий степень передачи
тепла от катушки к стали;
Дж
См е 390 - удельная теплоемкость меди,~кг?с ;
С , « 1540 - удельная теплоемкость изоляционных
Ал
материалов, — ™ •
*г’ с Д*
С = 495 - удельная теплоемкость стали, ;
ст кг* и
тм’тиэ'тсГ Мьсса мвди* изоляции и стали соответ-
ственно, кг*
Значение коэффициента Кп в зависимости от ве-
личины
ъ, Сетует ‘ 10
у=------g-------
•^к
приведено в табл* 3*
2/-222//<?
OCT 92-9376-80 дИст 25
Таблица 5
Период негрева *п
Хоровая теплопередача »-1,7 Пл ОХЕ |я теплопередаче ^«0, f-0,9
Y-sl.25 1,25«^у< 5 ^1,25 1,25<у<5 Y ^5
o<l4t„ В Э п 0,55 0,55(0,5 + +0,5 5=1.) 3,75 0,275 0,45 0,45(0,5» 3,75 0,225
0,55 0,55 0,55 0,45 0,45 0,45
Для начального участке нагрева электромагните
а
£
мн
„+£aW«+K<Arm
(32)
к
Для конечного участка нагрева электромагните
5
d
£
в
мк
:и>ти/ КпСет
SSK
с.
(33)
5
Значение коэффициента Кл определяется по тебл»3.
'в 3 ’мн
Хцгист»
(ЗА)
а
а
£
ь.
иСТ^т>9576-80 Даст 26
V. '
lipa h
UA(f-e'T") ‘с- (35)
ПР“
необходимо уменьшить время
нахождения электромагните во включенном состоянии.
2.18. Определение действительного коэффициента дли-
тельности включения электромагнита
2.18.1 Действительный коэффициент длительности включения
электромагнита определяется по формуле
____________________________________________________
Инн. М подл. Подпись и дата В дим. ипв. Я Инн, ’ чубл. Подпись и дата
При Тдд < Тд возможно увеличение времени t в
непрерывного нахождения электромагнита под напряжением
до величины, определнной по формуле
2.19. Определение окончательных конструктивных раз-
меров магнитопровода и диаметра провода катушки
2.19.1Для определения окончательных конструктивных раз-
меров магнитопровода и диаметра провода катушки, необхо-
димо повторить расчет с п. 2.?, подставив в формулу (7)
значение
Т = (38)
Дер 2 ’ 4
21-
OCT 92-9376-80 Лист 27
где Т = 1 - величине, принятая при предварительном
А
расчете;
и значение fK определенное по результатам предваритель-
ного расчета.
«1.20. Определение времени срабатывания электромаг-
нита
2.20.1.Время срабатывания электромагнита на открытие оп-
ределяется по формуле
л
t с - t + t С
сраб wTp дв ’
где tTf> - время трогания якоря, с;
^дв “ время движения якоря, с;
*„=(<нофтр.
(39)
где
Нарастание тока в катушке электромагнита
i =Iy(l- е Ts+T») А, (ад)
[у - установившееся значение тока в катушке
электромагнита, А;
"Q - постоянная временя катушки электромагнита, о;
(«)
2f-222/gff
OCT 92-9376-a- 28
_ магнитна, я
G$ «Vпроводимость воздушного зазора, Вб/А (Гн)
(см, формулы (24) и (25));
Кд - сопротивление проводе катушки при темпере туре
определения времени срабатывания, Ом;
W - количество витков проводе катушки;
Т6 - постоянная времени, учитывающая действие вих-
ревых токов в магнитопроводе, влияющих на ско-
рость возрастания тока в обмотке, с.
где у в 1,1 4 1,5.
где
Приняв в формуле (40) i = iTp получим
тр I Э 1 о 1 - П
ГР
1тр - ток трогания;
= (0,3 ♦ 0,5) - коэффициент запаса по току.
21-222/SO
OCT 92-9376-80 Лист 29
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Справочное
I. ПРИМЕР РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТА
1Л. Исходные донные для расчета электромагнита:
Электромагнит без расхода рабочего теле через его внут-
реннюа полость»
Р = 11,2 кгс (НО Н)
5р « 0,9 . I0"3 II
Т » ± 50°С
U = 27^ В
I « 2 1 при Т = * 50°С
t, = 450 о - время непрерывного нахождения электромагни-
та под напряжением.
1.2. Конструктивный фактор по формуле (I):
КФ = -7^7 =41,6- 10\r?/H (130 Ю Н*/м),
VjJp IM
где ОЭМ = КЭР = 1,25 . 11,2 = 14 кгс (137 Н).
1.3. Форме электромагнита
1.3Л .ПО табл. I для КФ а 41,6 ДО2 кгс* /м (130 ДО2 Н*/м)
определяем тип электромагнита:
с плоским стопом у Я 0°
Ш/8! ММ'
Пив* X подл. Подпись и дата Hjum.hiid. X Инв, X дубл. Подпись и дата
ЗЗ'З'/ЗЗ-Ц ^u7/!0jfjf
ОСТ 92-9376-80Лист 50
1.4. Величина магнитной индукции
1.4.1. По зависимости Bp of (КФ) (для электромагнита с плос-
ким стопом у о 0°) черт. I раздела 2 настоящего стандарта для
КФ - 41,6.10* это* /и (150.10* Н* /и) -
Л*
Вр .1,15 Вв/м* (Т).
1.5. Соотношение геометрических размеров
, 1.5.1.По кривой зависимости Ьаsf (КФ) (для электро-
магнита с плоским стопом у о 0°) черт. I раздела 2 настоящего
стандарта для КФ « 41,6.10* кто* /и (I50.I02 И4 /и) -
Ь я *>5.
1.6. Эквивалентный радиус якоря электромэгнитэ-по
формуле (3);
, Н „ эд л0-5 „
X- I,I5Z
/ ж/^. э J . I0-5
V* V T-IJ52 /
1.7. Действительный радиус якоря электромагнятэ-по
формуле (4):
Гя =У(9,1 .10“?)*+ (з. Ю"3)* = 9,6 Л0“3 и,
где IJ,= 5.IO"3M.
Примем Гя = 10-е Ю“3 и.
OCT 92-9576^80 Лист 51
1.8, Суммарная намагничивающая силэ-по формуле (5):
р = I,? Л,15 ,0t9 .IQ±= 1070 А,
1 I .4 3Г ЛО-7
тле кет = 1,5.
1*9. Высота катушки—по формуле (7):
L 3 /0^28 ДО-бц Л0?02_ = 8,2 .10-5 и,
V 2 .140 .17,1. 0.6. 4,52
где р. « 0,01754 ЛО-6 [ I ♦ 0,00425(160-20)] =
J’*’" _е
0,028 Л0“® Ом.м.
Примем 5= 160°С.
= 160 - 20 = 140°С.
7 ДОР
кт- ктн = 9,3[l + 0,006(160-20)] = 17,1, Вт/м2 °t.
К « 0а т.н. рабочее тело ве проходит через внут-
• D
реннюю полость электромагнита. Теплопере-
дачей через металл пренебрегаем,
К я 0t6t т.н* провод катушки выбран ПЭВ-1.
Л
1,10, Длина катупки-по формуле (8):
1К = 4,5 .8,2 ЛО-3 » >7 . 10"5 и.
2/-гг2/го
OCT 93-9376-80 Диет 32
1«П* Количество витков проводе катушки с учетом
повторных включений» например» при температуре
9 я Х6О°С-по формуле (10) -
амт
у/ а IQ7Qi, J550 витлов,
0.793
где в этом случае по формуле
Г & = 0,793 А,
‘«и 30,3
т.п. R« » ХбГх . 0,00425 (160-(-50))1= 30,3 Ou;
R* « 22, = 16 Ом, поскольку должно быть выполнено
*«** 2
требование исходных денных:
при и » 27 ♦’ В и I » ±50°С I й 2 А.
1.12. Диаметр провода без изрляшда-по формуле (II):
drp = АВД jol „ 0<41 л0-зи>
где S • Q,t°28 **Q~^4* = 0,131 ДО"6 м2 ;
r 50,3
0,01754 .XO^f 1+0,00425(160-20}] =
= 0,028 ДО-6 Ом.м;
L = Т (25 Д0*3+8,2 Д0“3)1350 = 141 м;
И
DK = 20 .10-3+2 .2,5 .Ю-5 = 25 ДО-3 и;
Бя = 2 ДО ДО-3 = 20 ДО"3 и;
OCT 92-9376-80 лист 33
приняли равной 2,5 Л(Г5м;
dr примем равным 0,41 . 10“^ м.
Плотность тока
1ЛЗ. Количество слоев провода-по формуле (12):
и . О.,9>. .8,2 ДО"3. . „
с 0,45 ЛО"*5
где (L « 0,45 .10"^ м для провода ПЭВ-I с d = 0,41 Л0“\.
Ид Г
Ку принят равным 0,95.
I.I4. Количество рядов провода-по формуле (13):
Пр =
1Л5* Расчетное количество витков-по формуле (14):
h
Wp = 17 ♦ 82 = 1394 витка.
Отношение 2221 = 1,03, что соответствует
1350
Wj>
W
= (0,9 » 1,1)
I.I6. Длина окна под катуглсу-по формуле (15):
f = 57 . IO"3 st.
К k
Толщиной изоляции л!.. « 0,2 Л0~^ 4 0,5 .10**^ м
OCT 92-9376-60 Ляст 34
преяебрегзея. Введете изоляция суцоственно.йв поваляет
•Г
на намоточные данные катушки» у—
1Д7» Длине части стопа, входящего в кэтупку-по
формуле (18):
У » 57 ДО-3- Я f ДГ5. - 0,9 Д(Г3» 25,8 Д0~3м,
5
где X »Я j--*0— м. • . f • .
J - . -г—--------- ? ~ ._7.
' 1.18» Высота окна под катушку-по формулах?) :
hei< = 8,2 .IO"3 + I .10“5 = 9,2 .ХО-3 Я,
где дк„ произведена за счет разиеров катупки еналагичяо
Л
предыдущему; '
8ИЭ принята равной 1Д0"3 м. , *
* ' #
I.I9. Внутренний радиус кожухэ электромагвита-по
формуле (18): :
Г, = 10 .Ю"3+2,5 .I0"3+9,2 .ХО-3 = 21,7 .ХО“3и.
1.20. Наружный радиус кожуха электроиагнита-по
формуле (19):
кн
геб^ХО"6 + (21,7 .ХО”3)2 « 23,75 .Х0”3и,
где S,M = S, =л [(10.ХО”3)2-(5.10”3)2] = 286.I0”6 я2.
Иринея Си = 24 . ХО”3м.
R И
Stf-2227g0
им nunoojj. «молись и дата ]рзам.ин& нв шнб ^одол. УПОвпись и Gama
555//Э-Ы /1.01 %/ Г_________________
UCT 92-93.76-80 Лист 35
1.21. Ширина фланцев каркаса электромагнита-по
формуле (20) I
Кд = ---2^- ------— = 3,65Д0-3 и.
2jr(IO.IO"3+2,5.IO"3)
Прииеи = 4.I0”3 и.
1*22. Длине образующей кожуха электромагнита-по
формуле (21):
I =57 ДО'3 + 2. 4 ДО"3 = 45 ДО'3 м.
Ком
1.23. Толщина кохуха электромагнита-по формуле (22) :
8= 24 ДО-5- 21,7. Ю-3 = 2,3 ДО-3 и.
КОЖ
1.24* Коэффициент рассеивания магнитного потока -
по формуле (23):
в =i + e^i£ro,67 + o,i3-Mxj£ +
10.10 3 L юдо 3
+ moz!±2L2dfi± / %-з7до^3______________ +
ЭГ‘Ю . 10“3 '8(21,7Д0*"3-10.10“3)
+ 21.7,4651л 21.7Д0"3-ЮД0м>3
Г-57Д0’3 ~ 0,9.Ю”3
= 1.25,
где принято 1*1 = 37 • 10“3 к.
к к
ОСТ 92-9376-80 Диет 36
t
t - у
' . 1.25. Магнитная проводйиость рабочего зазора
по фориула (24):
с . ♦до~7 м/А(Ги).
8 0,9 . ГО”5 - ’
* *
4. J
1.26. Угол Шилове прямой намагничивания по форму-
ла (26): .
со «arcto 4лег7—ХШ—. «arcto lte - 58°w
4 0.25ЛСГ* 4
где M(F)« 100г~гг»
ч М(Ф)= 0,25 . ICT4 .
I, » «ДО"5 ж
1г » 77.7.I0”5 ж
А. « СПкояух ааваль-
Уцоваи на
Дг » 0J«орцах фланца
Дэ - oia&ftr* ж
ОСТ 92-9376-80 Диет 37
*
*
1.27. Расчет магнитной цепи
1.27* 1 .Применяя для мэгнитопровода материал сталь 10
к задаваясь значениями 4^. равными 1,5 Л0~\ 2,5 Л0“* и
3,5 .10"^ Вб, получим значения намагничивающей силы
Результаты расчетов сведены в таблицу.
Данные таблицы нанесены на графине черт.2•
Кривая намагничивания стали Ю b$wf(H)
приведена в приложении 2, черт.1.
Из графика черт.2 получим для рабочей точки А
= 285 а;
F} * « 785 а;
Ф. = 5,2 . 1(Г* Вв.
Инв. # подл. Подиям* и дата Кзам.иив. К Инв. Л дубл. Подпись и дата
3SS/t9-& &/1-МН ’
OCT 92-9376-80 Лист 38
Таблице I
Части магни- топровода 1, И S, и2 to рА —<Р а- бф. ,В5 4, $(Т) н4- f£,a
' нкорь и стоп И.10"5 2,86.10“* 1,5.10“* 1,875.10“* 0,655 275 XI ,5
Корпус 77,7.10’5 2,86.Х0“* 1,5.10“* 1,875.10"* 0,655 275 21,4
Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры •— • 1,5.10“* 1,875.10“* «ш. м. «М
«* 1,5.10“* 1,875.10“* а*
0,065.10’5 2,52.10“* 1,5.10“* 1,875.10“* «к» 58
Нкорь И стоп 41.I0’5 2,Ъб.1О“* 2,5.Ю“* 3,125.10“* 1,1)90 600 24,6
Корпус 77,7.10’5 2,86.10“* 2,5.10“* 3,125.10“* 1,090 600 46,7
Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры а* *- 2,5.10“* 3,125.10“* * «а
• 2,5.10“* 3,125.10“* а»
0,065.10’5 2,52.10“* 2,5.10“* 3,125.10“* 041 64
1 F = 135
р 1 Якорь и стоп 41.10’5 2,8б.Ю“* 5,5.10“* 4,375.10“* 1,530 275U ИЗ
в Корпус 77,7.1и’5 2,86.1и“* 5,5.1и“* 4,375.10“* 1,530 2750 214
§ 1 «8 Фиксирован- ные воздуш- ные зазоры 1 «V 3,5.10“* 4,375.10“* а» «а
-* «а 3,5.10“* 4,375.10“* *
атаI 1 0,065.10’5 2,52.10“* 3,5.10“* 4,375.10“* » 89
в 416
J
100 200 300 ^00
135
416
285
н
£
OCT 92-9576-807 пет 40
1.28. Величина магнитной индукции-по формуле (2?):
В» = ---------------------------- 1,12 Вб/и2 (Т).
’ зг[(Ю.10"})2-(3.10“3)2]
1.29. Начальная сила электромэгнита-по формула (29):
(Г = ---------I—Z7--------- ; I.I22 . a-klO.IO-5)2 -
ЧЭИ 2. I. 4зг .10 . 9,81 1
- (3.I0”3)2] = 14,4 кто
fa" = --------1------- . 1,122.т [(I0.I0-3) -
\Ч5« 2. I. 4г. 10 7 L
- (3.I0-3)2] = 141н).
„ QH т
Условие Q = выполнено, т.н. -^й-=.А414 с т qj
’ " Оэн 14
( = 1,03).
1.30. Действительная установившаяся температуре пере-
грева катушки-по формуле (31):
tb
V =1 (1-е Тм),
'деист* Уда ' ' 7
где гк ---------------------- = 279ос
13,2 . 10400 . 10^
Рг = 32 . 1,198 = 38,3 Вт;
Ц.,- 52 В;
Icp = V4. = 1^34 . = 1>198 д.
^-222/80
ист 92-9576-80 Лист 41
L = ?£— = 1,055 А;
Ч«" 50,5
*
R„ “М1 +ollV’?)] = I6[X + 0,00425<I6U-20)] =
= 25,9 Ом;
К = Кт„ + *+&.„ ж 9,5 + 17,1 . IJ>2 В1/И2.ОС.
ТЧ» 2 2
Кт = 9,5 Вт/и2.^.
rzo
I
1*1
Поверхность охлаждения катушки S представляет собой
наружную поверхность кожуха электромагнита с наружным ра-
диусом rvu = 24.10“5м и длиной образующей I =45.10“5м
плюс поверхность торцев электромагнита с наружным радиусом
кожуха Гкн :
S, = 2г .24 ДО"3.45 Л0"3+2т (24 Л0’3)2=10400Л0“6м2.
Лг
Y = 425.0,3 -ipT?. = 1<43
10400 до"*
tel
из табл. 3:
К„ = 0,5510,5+0,5 = 0,556
5*75
для периода нагрева
Кп = 0,55 для периода нагрева -jTM< <*>.
Постоянная времени для начального и конечного участков
нагрева электромагнитэ-по формулам (32) и (33):
f "
Г- г— —-----------
* —' 11 —i f . ...... ____________— ____ - -
OCT 92-9376-80 Лис» 42
Т . 390 .0.165+1540 ,0.0096+0.556 .495 .0.5. „ п50с;
1мм ’
13,2 . 10400 . КГ6
Т „ 390 .0.165+1540 .0.0096+0.55 .495 .0.3 . ШОс>
ИК . 17,1 . 10400 ЛО"6
’ Поскольку 4-Т , т0 по формула (35)
О МН В МК
& » 279 (I - е ) » 90°С.
идй«т»
I.3I. Действительный коэффициент длительности вклю-
чения электромэгнита-по формуле (36) :
Т,, = 2,3 to —£22—= 0,39. 4
•** 3 279-90
.к * ’
Возможное время непрерывного нахождения электромагни-
та под напряжением-по формуле (37)
t' = 2,3 .1170 to —222— = 810 с.
» з 279-140
1«32. Определение окончательных конструктивных раз-
меров и диаметра провода катушки не производим, приняв
время непрерывного нахождения электромагнита под напряже-
нием t. = 810 с.
21-2Z2/W
OCT 52JB76-80 2ист 43
1.33* время срабатывания электромэгвита-по форму-
ле (39):
А1о,иипоал. удались и дата узам, инв. УМ подпись и дата
зж/м-ы ~ Ла /МяЛГ
Определим временные
5 = 160°С.
Доп
Из формулы (41):
т = 4 ,хо~7иза£
'э 30,5
Приняв = 1,3 и
ния якоря
t = 1,3 .0,024 .2,з1о -------£----» 0,0216 с.
1тр d I - 0,5
Время движения якоря
К, = 1,05 .0,0216 = 0,0227 с.
дь
t ,= 0,0216 + 0,0227 = 0,0443 0.
CpQv
характеристики при температуре
= 0,024 с.
п = 0,5, получим время трога-
21-222 /£а
ВР, bs/м1 (Т)
OCT 92-9376-80 Лист 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ГРАФИКИ НАМАГНИЧИВАНИЯ НЕКОТОРЫХ
СШЕЙ И СПЛАВОВ
График намагничивания стали 10
Черт. I
^/•222
ВР, BS/mz (Т)
ОСТ 92-9376т80 Лист AS
. . г
к'
График намагничивания стали 1088иД11880)
Черт» 2
2f^222/fo
OCT 92-9376-80Диет 46
График намагничивания сплава
z
Н-10,А/м
Черт. 3
OCT 92-9376-80 Лист 47
График намагничивания сплава I6X
вР, BW (Т)
OCT 92-9376-80 Лист 48
приложение 5
Справочное
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ДОКУМЕНТОВ
Инд, Я Ьодл. [ Подпись it дата ||Ьам. кнв. Я I Ина. Я дубл. | Подпись и дата
Обозначение Наименование < 1-г-п_- лист
ОСТ 92-8874—77 о Клаьзвы пневматические 'а электромагнитные- Тилы л основные параметры * 2
UUX Jx! 1/U & OCT 92-9224-79 "ДЛ6П8ЯК1 Т1щр4^ВДИ^1>е'КИ0’
4 V**Ajpw JftU A 11 lj Лliuw * A 11АЦ*14* ни основные параметры-- Электромагниты электро- оапаяов. Типы и основ- ные параметры 2
OCT 92-9576-80 JI лот 49
Лист регистрации йгмоаеяий
Всего листов (стра- ниц) в докуй.' S5 ДОкуи. ВХОДЯЩИЙ № сопрово- дительное докум. И дата йодп. дата 1
Изи >cU"{/UCJ JiVlUXWD к ШЦОЛИЦ/, _
изнел‘Н ных заме- ненных новых аннули- рованных
Z 3 - «V * • I ► 1 4 ", /7 £, чз * 1 * i 1г X ея&юм*. И55.Ш94Ч Ct$S.!02№ > 1 - - > , * > 4 ГХЖ2С КОМ*' «-- л« 0 h *
21-222/30